साइंस के 2 अगस्त के अंक में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, शोधकर्ताओं ने मानव हृदय घटकों के पुनर्निर्माण का एक तरीका तैयार करने के बाद कार्यात्मक अंगों की त्रि-आयामी बायोप्रिंटिंग करने में सक्षम होने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है।
कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने फ्रीफॉर्म रिवर्सिबल एंबेडिंग ऑफ सस्पेंडेड हाइड्रोजेल्स (फ्रेश) तकनीक का एक उन्नत संस्करण विकसित किया है, एक अभूतपूर्व 3डी प्रिंटेड कोलेजन जो मानव हृदय के कुछ हिस्सों, छोटी रक्त वाहिकाओं से लेकर वाल्वों से लेकर निलय तक का निर्माण करता है। पीटना। हाल ही में यूएस पेटेंट 10,150,258 प्राप्त किया गया है, FRESH तकनीक को फ्लुइडफॉर्म द्वारा लाइसेंस दिया गया है, और फ्लुइडफॉर्म 3डी प्रिंटिंग की क्षमताओं का विस्तार करने के लिए प्रतिबद्ध है।
"अब हमारे पास ऐसे निर्माण करने की क्षमता है जो मूल संगठनों के प्रमुख संरचनात्मक, यांत्रिक और जैविक गुणों को पुन: पेश करते हैं," प्रोफेसर एडम फीनबर्ग, सीटीओ और फ्लुइडफॉर्म के सह-संस्थापक, कार्नेगी मेलॉन, रेजिडेंट बायोमटेरियल्स एंड ट्रीटमेंट ग्रुप ने कहा। वह स्थान जहाँ अध्ययन पूरा किया गया था। "अभी भी कई चुनौतियाँ हैं जिन्हें हमें बायोइंजीनियर्ड 3डी अंगों में लाने के लिए दूर करने की आवश्यकता है, लेकिन यह शोध एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है।"
हालाँकि 3डी बायोप्रिंटिंग ने महत्वपूर्ण उपलब्धियां हासिल की हैं, लेकिन जीवित कोशिकाओं और सॉफ्ट बायोमटेरियल्स की सीधी प्रिंटिंग मुश्किल साबित हुई है। जटिल 3डी संरचनाओं और कार्यों के पुनर्निर्माण के लिए आवश्यक रिज़ॉल्यूशन और निष्ठा प्राप्त करने के लिए मुद्रण प्रक्रिया के दौरान नरम और गतिशील बायोमटेरियल का समर्थन एक प्रमुख बाधा है।
FRESH एक अस्थायी समर्थन जेल का उपयोग करके इस चुनौती को हल करने के लिए एक एम्बेडेड प्रिंटिंग विधि का उपयोग करता है, जो कोलेजन 3 डी के मूल असंशोधित रूपों का उपयोग करके जटिल मचानों को प्रिंट करना संभव बनाता है। अतीत में, शोधकर्ता सीमित थे क्योंकि नरम सामग्रियों को शिथिलता के कारण कई परतों की उच्च निष्ठा के साथ मुद्रित करना मुश्किल था।
सह-संस्थापक और फ्लुइडफॉर्म के सह-संस्थापक एंड्रयू ली और एंड्रयू हडसन के नेतृत्व में, कार्नेगी मेलॉन टीम के नौ सदस्यों ने तेजी से पीएच परिवर्तनों का उपयोग करके कोलेजन स्व-संयोजन को चलाने का एक तरीका विकसित करके इन बाधाओं को दूर किया।
फ्रेश 3डी बायोप्रिंटेड हृदय मानव एमआरआई पर आधारित है और रोगी-विशिष्ट शारीरिक रचना को सटीक रूप से प्रस्तुत करता है। मुद्रित मानव कार्डियोमायोसाइट्स के छोटे निलय में चरम संकुचन के दौरान तुल्यकालिक संकुचन, दिशात्मक कार्रवाई क्षमता का प्रसार और दीवार का 14 प्रतिशत मोटा होना दिखाया गया। हालाँकि, चुनौतियाँ बनी हुई हैं, जिनमें 3डी मुद्रित बड़े ऊतकों का उत्पादन करने के लिए आवश्यक अरबों कोशिकाएं, विनिर्माण का पैमाना और अपरिभाषित नैदानिक अनुवाद निगरानी प्रक्रिया शामिल हैं।
यद्यपि मानव हृदय का उपयोग अवधारणा के प्रमाण के लिए किया जाता है, कोलेजन और अन्य नरम बायोमटेरियल्स की फ्रेश प्रिंटिंग एक ऐसा मंच है जो विभिन्न ऊतकों और अंग प्रणालियों के लिए उन्नत मचान बनाने की संभावना है।
फ्लुइडफॉर्म के सीईओ माइक ग्रेफियो ने कहा, "फ्लुइडफॉर्म को फीनबर्ग लैब्स के शोध पर बहुत गर्व है।" "कार्नेगी मेलॉन यूनिवर्सिटी द्वारा विकसित फ्रेश तकनीक बायोप्रिंटर्स को अभूतपूर्व संरचनात्मक, रिज़ॉल्यूशन और निष्ठा हासिल करने में सक्षम बनाती है, जिससे इस क्षेत्र में एक बड़ी छलांग लगाई जा सकती है। हम दुनिया भर के शोधकर्ताओं को यह पेशकश करते हुए बहुत खुश हैं। प्रौद्योगिकी।"
फ्लुइडफॉर्म अपने पहले उत्पाद लाइफसपोर्ट (टीएम) बायोप्रिंटिंग सपोर्ट जेल के माध्यम से फ्रेश तकनीक का व्यावसायीकरण करता है, जो दुनिया भर के शोधकर्ताओं को कोलेजन, कोशिकाओं और विभिन्न बायोमटेरियल्स की कुशल 3डी बायोप्रिंटिंग प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।
